Tuần hoàn ở động vật SVIP

I. Khái quát về hệ vận chuyển

Ở động vật đơn bào hoặc một số động vật đa bào như thủy tức, Giun dẹp,... các tế bào của cơ thể trao đổi trực tiếp với môi trường bên ngoài qua màng tế bào hoặc bề mặt cơ thể.

Ở động vật bậc cao, các tế bào của cơ thể không có sự liên hệ trực tiếp với môi trường xung quanh. Do đó, chúng cần có một hệ vận chuyển nhằm vận chuyển các chất trong cơ thể. Trong cơ thể động vật, hệ vận chuyển được gọi là hệ tuần hoàn.

Hệ tuần hoàn ở động vật gồm các bộ phận sau:

• Dịch tuần hoàn: Máu hoặc hỗn hợp máu - dịch mô.
• Tim: Là cơ quan đẩy máu và hút máu, tạo động lực cho quá trình lưu thông máu trong hệ mạch.
• Hệ thống mạch máu: Động mạch, tĩnh mạch, mao mạch.

II. Các dạng hệ tuần hoàn

Hệ tuần hoàn có hai loại: Hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín. Hệ tuần hoàn kín gồm hệ tuần hoàn đơn (có ở Cá) và hệ tuần hoàn kép (có ở Lưỡng cư, Bò sát, Chim, Thú).

III. Cấu tạo và hoạt động của tim

1. Cấu tạo của tim

Tim là bộ phận quan trọng trong hệ tuần hoàn với chức năng bơm hút và đẩy máu trong mạch máu.

Tim người và thú là một khối cơ rỗng được bao bọc bởi một xoang bao tim. Tim có vách ngăn để chia tim làm hai nửa (nửa phải và nửa trái). Mỗi nửa được chia làm hai phần gồm một tâm nhĩ ở trên và một tâm thất ở dưới. Tâm nhĩ thông với tĩnh mạch và tâm thất thông với động mạch. Giữa tâm nhĩ và tâm thất, giữa tâm thất và động mạch có các van tim. Van ba lá và van hai lá đảm bảo cho máu chảy một chiều từ tâm nhĩ xuống tâm thất. Van động mạch phổi và van động mạch chủ đảm bảo cho máu chảy theo một chiều từ tâm thất phải, trái vào động mạch phổi và động mạch chủ. Thành tim được cấu tạo từ các tế bào cơ tim. Một số tế bào cơ tim biệt hoá thành hệ dẫn truyền tim, bao gồm nút xoang nhĩ, nút nhĩ thất, bó His và mạng lưới Purkinje.

2. Hoạt động của tim

a. Tính tự động của tim

Khi tách ra khỏi cơ thể và được nuôi trong môi trường dinh dưỡng và đầy đủ O₂ với nhiệt độ thích hợp thì tim vẫn có khả năng co bóp nhịp nhàng. Hoạt động của tim có tính tự động là do hệ dẫn truyền tim. Nút xoang nhĩ có khả năng phát xung động truyền tới tâm nhĩ làm cơ tâm nhĩ co. Từ tâm nhĩ, xung động truyền đến nút nhĩ thất, sau đó được truyền đến bó His và đến mạng lưới Purkinje, đến sợi cơ tâm thất của tim làm cơ tâm thất co.

b. Chu kì hoạt động của tim

Tim co dãn nhịp nhàng theo chu kì. Một chu kì tim bắt đầu từ pha co tâm nhĩ, tiếp đó là pha co tâm thất và kết thúc là pha dãn chung, sau đó tiếp tục một chu kì mới và cứ diễn ra như vậy một cách liên tục.

Trong điều kiện sinh lí bình thường, ở người trưởng thành, thời gian một chu kì trung bình khoảng 0,8 s, trong đó pha nhĩ co khoảng 0,1 s, pha thất co khoảng 0,3 s và pha dãn chung khoảng 0,4 s, tương ứng nhịp tim khoảng 75 nhịp/phút.

Ở động vật, các loài khác nhau có nhịp tim trung bình khác nhau.

IV. Cấu tạo và hoạt động của hệ mạch

1. Cấu tạo hệ mạch

Hệ mạch gồm các động mạch, tĩnh mạch nối với nhau thông qua các mao mạch.

Động mạch là mạch máu dẫn máu từ tâm thất phải đến phổi và từ tâm thất trái đến các cơ quan, các mô và các tế bào trong cơ thể. Hệ thống động mạch bắt đầu từ động mạch chủ và động mạch phổi phân thành các động mạch có kích thước nhỏ dần và cuối cùng là các tiểu động mạch.

Tĩnh mạch là các mạch máu dẫn máu từ mao mạch trở về tim. Hệ thống tĩnh mạch bắt đầu từ các tiểu tĩnh mạch, đến các tĩnh mạch có đường kính lớn dần và cuối cùng là tĩnh mạch chủ.

Mao mạch là các mạch máu nhỏ. Trong hệ mạch, mao mạch có chức năng dẫn máu từ động mạch sang tĩnh mạch.

2. Hoạt động của hệ mạch

a. Huyết áp

Huyết áp là áp lực máu tác động lên thành mạch nhằm vận chuyển máu đến nuôi dưỡng các mô trong cơ thể. Huyết áp là kết quả tổng hợp của các yếu tố: Sức co bóp của tim, sức cản của dòng máu và độ quánh của máu.

Khi tim co dãn, áp lực máu luôn thay đổi một cách nhịp nhàng nên đã gây ra huyết áp tâm thu (huyết áp tối đa) ứng với lúc tim co và huyết áp tâm trương (huyết áp tối thiểu) ứng với lúc tim dãn. Ở người trưởng thành, trong trạng thái sinh lí bình thường, huyết áp tâm thu đạt giá trị khoảng 110 - 120 mmHg và huyết áp tâm trương đạt giá trị khoảng 70 - 80 mmHg.

Trong suốt chiều dài của hệ mạch từ động mạch chủ đến mao mạch và tĩnh mạch chủ, huyết áp có sự biến đổi.

b. Vận tốc máu

Vận tốc máu là tốc độ máu chảy trong một giây. Tốc độ máu chảy trong hệ mạch phụ thuộc vào tổng tiết diện mạch và chênh lệch huyết áp giữa các đoạn mạch. Nếu tổng tiết diện mạch nhỏ, chênh lệch huyết áp lớn, máu sẽ chảy nhanh và ngược lại, máu sẽ chảy chậm.

c. Sự trao đổi chất giữa máu với các tế bào

Mao mạch là nơi diễn ra quá trình trao đổi chất giữa máu với các mô, tế bào. Các chất dinh dưỡng và O₂ được chuyển từ máu đến các tế bào nhờ áp suất lọc và các sản phẩm của quá trình chuyển hóa ở tế bào được đưa lại vào máu qua thành mao mạch do lực tái hấp thu.

Khi máu vận chuyển trong mao mạch, huyết áp trong mao mạch có tác dụng đẩy dịch trao đổi ra khỏi mao mạch, nhưng áp suất keo của huyết tương có tác dụng kéo dịch trao đổi vào mao mạch.

V. Điều hòa hoạt động tim mạch

Hoạt động tim mạch được điều hòa bởi cơ chế thần kinh và cơ chế thể dịch.

Cơ chế thần kinh được thực hiện theo nguyên tắc phản xạ, cơ chế thể dịch được thực hiện nhờ các hormone của tuyến nội tiết.

Xung động thần kinh từ các thụ thể áp lực hoặc thụ thể hóa học ở cung động mạch chủ và xoang động mạch cảnh theo các sợi thần kinh cảm giác về trung khu điều hòa tim mạch ở hành não. Xung thần kinh từ hành não theo dây thần kinh giao cảm hoặc đối giao cảm đến tim mạch hoặc tuyến nội tiết để điều hòa hoạt động tim mạch như: Điều chỉnh huyết áp, vận tốc máu,...

Ví dụ: Khi nồng độ CO₂ trong máu tăng, tim sẽ đập nhanh và mạnh, mạch co lại làm huyết áp tăng và tăng quá trình vận chuyển máu trong mạch. Ngoài ra, từ hành não, xung động thần kinh theo dây thần kinh giao cảm đến tuyến trên thận, kích thích tuyến trên thận tăng tiết adrenaline và noradrenaline vào máu. Hai hormone này theo máu đến tim làm tăng hoạt động của tim, mạch co lại, tăng quá trình vận chuyển máu trong hệ mạch.

VI. Bảo vệ sức khỏe hệ tuần hoàn

1. Vai trò của thể dục, thể thao đối với hệ tuần hoàn

Luyện tập thể dục, thể thao thường xuyên sẽ có những tác động đến cấu tạo và hoạt động chức năng của tim và mạch máu.

Vai trò của thể dục, thể thao đối với tim:

• Tăng kích thước tế bào cơ tim, tăng khối lượng cơ tim, thành tim phát triển dày lên.
• Tăng thể tích buồng tim, do đó, tăng thể tích tâm thu và lưu lượng tim.
• Giảm nhịp tim nhưng vẫn đảm bảo khả năng cung cấp máu cho cơ thể.

Vai trò của thể dục, thể thao đối với mạch máu:

• Tăng tính đàn hồi, tăng lưu lượng máu.
• Tăng mao mạch ở cơ vân, xương, do đó, tăng khả năng điều chỉnh huyết áp.
• Tăng thể tích máu, tăng số lượng hồng cầu và hàm lượng hemoglobin, do đó, tăng khả năng vận chuyển O₂.

2. Tác hại của rượu, bia

Rượu, bia gây tác hại cho người sử dụng thông qua các cơ chế tác động trực tiếp như: Làm tổn thương tế bào; gây độc cho các cơ quan và mô dẫn đến các bệnh mãn tính; tác động lên cấu trúc và dẫn truyền của hệ thống thần kinh trung ương, làm rối loạn phối hợp động tác, giảm sự tỉnh táo, rối loạn nhận biết, ý thức và ảnh hưởng đến hành vi, gây nghiện;…

Ngoài ra, chất cồn trong rượu, bia có thể tương tác với các chất hóa học khác trong cơ thể làm tăng thêm những tổn thương về thể chất và tinh thần. Rượu, bia là nguyên nhân của nhiều loại bệnh tật khác nhau như: Rối loạn tâm - thần kinh, ung thư, tổn thương dạ dày, xơ gan, suy giảm miễn dịch, đái tháo đường,…

Sử dụng rượu, bia sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của tim, làm tăng nguy cơ nhồi máu cơ tim, đột quỵ; làm tăng huyết áp, triglyceride trong máu và dẫn đến các bệnh về tim mạch.

3. Bệnh về hệ tuần hoàn

Bệnh về hệ tuần hoàn gồm những bệnh về tim mạch (bệnh lí van tim, xơ cứng động mạch, rối loạn nhịp tim,…) và những bệnh về máu (thiếu máu, bệnh bạch cầu,…). Nguyên nhân gây nên các bệnh về tuần hoàn chủ yếu do chế độ dinh dưỡng không hợp lí, lối sống (hút thuốc lá; thiếu tập luyện thể dục, thể thao; chế độ truyền dưỡng không hợp lí,…).

1. Ở động vật bậc cao, hệ vận chuyển hay hệ tuần hoàn có vai trò vận chuyển các chất trong cơ thể. Hệ tuần hoàn gồm các thành phần: Dịch tuần hoàn, tim và hệ thống mạch máu.

2. Hệ tuần hoàn có hai dạng là hệ tuần hoàn hở và hệ tuần hoàn kín (gồm hệ tuần hoàn đơn và hệ tuần hoàn kép).

3. Tim là bộ phận quan trọng trong hệ tuần hoàn với chức năng bơm hút và đẩy máu trong mạch máu. Tính tự động của tim là khả năng co dãn tự động theo chu kì nhờ hệ thống dẫn truyền tim.

4. Hệ mạch bao gồm:

• Động mạch có thành dày và được cấu tạo bởi: Lớp mô liên kết, lớp cơ trơn, lớp biểu mô.
• Tĩnh mạch có thành mỏng hơn động mạch và có cấu tạo ba lớp giống động mạch, một số tĩnh mạch có van.
• Mao mạch có thành mỏng được cấu tạo từ một lớp biểu mô.

5. Huyết áp là áp lực máu tác động lên thành mạch, gồm huyết áp tâm thu và huyết áp tâm trương. Huyết áp cao nhất ở động mạch chủ và giảm dần theo khoảng cách tính từ tâm thất trái.

6. Máu vận chuyển trong hệ mạch do sự chênh lệch huyết áp giữa đầu đoạn mạch và cuối đoạn mạch. Tốc độ máu chảy trong hệ mạch phụ thuộc vào tổng tiết diện mạch máu, máu chảy nhanh ở các động mạch lớn và chảy chậm ở các mao mạch.

7. Hoạt động tim mạch chịu điều hòa bằng cơ chế thần kinh (thông qua hệ thần kinh giao cảm và đối giao cảm) và cơ chế thể dịch.

8. Rượu, bia gây hại cho cơ thể con người qua các cơ chế chính là: Gây độc, rối loạn nhận biết, hành vi và gây nghiện; là nguyên nhân của nhiều loại bệnh tật liên quan đến hệ tuần hoàn.

9. Tập thể dục thường xuyên có tác dụng điều hòa, tăng cường tốt tác dụng phòng chống bệnh về hệ tuần hoàn.